Roches sédimentaires sur les rives du fleuve Mackenzie, au Canada, un bassin fluvial majeur où l’altération des roches est un CO2 source. Crédit : Robert Hilton
UN Université d’Oxford une étude révèle que l’altération des roches peut être un important CO2 source, rivalisant avec les émissions volcaniques. Cette information est cruciale pour les futures prévisions du budget carbone.
- De nouvelles recherches ont renversé la vision traditionnelle selon laquelle l’altération naturelle des roches agit comme un CO2 évier qui élimine le CO2 de l’atmosphère. Au lieu de cela, cela peut également agir comme un important CO2 source, rivalisant avec celle des volcans.
- Les résultats ont des implications importantes pour la modélisation des scénarios de changement climatique, mais pour le moment, le CO2 les rejets dus à l’altération des roches ne sont pas pris en compte dans la modélisation climatique.
- Les travaux futurs se concentreront sur la question de savoir si les activités humaines peuvent augmenter le CO2 libération due à l’altération des roches et comment cela pourrait être géré.
Un changement de paradigme dans la compréhension du cycle du carbone
Une nouvelle étude menée par l’Université d’Oxford a renversé l’idée selon laquelle l’altération naturelle des roches agit comme un CO2 puits, indiquant plutôt que cela peut également agir comme un grand CO2 source, rivalisant avec celle des volcans. Les résultats, publiés le 4 octobre dans la revue Natureont des implications importantes pour la modélisation des scénarios de changement climatique.
Les roches de schiste situées en hauteur dans les monts Mackenzie, au Canada, contiennent beaucoup de carbone organique et sont des points chauds de CO.2 libérer. Crédit : Robert Hilton
Les roches et le cycle du carbone
Les roches contiennent une énorme réserve de carbone dans les restes anciens de plantes et d’animaux qui vivaient il y a des millions d’années. Cela signifie que le « cycle géologique du carbone » agit comme un thermostat qui aide à réguler la température de la Terre. Par exemple, lors d’une altération chimique, les roches peuvent aspirer du CO2 quand certains minéraux sont attaqués par les faibles acide trouvé dans l’eau de pluie. Ce processus aide à contrecarrer le CO continu2 libéré par les volcans du monde entier et fait partie du cycle naturel du carbone de la Terre qui a contribué à maintenir la surface habitable à la vie pendant un milliard d’années ou plus.
Découverte d’un nouveau CO2 Mécanisme de libération
Cependant, pour la première fois, cette nouvelle étude a mesuré un processus naturel supplémentaire de production de CO2 rejet des roches dans l’atmosphère, constatant qu’il est aussi important que le CO2 libérés par les volcans du monde entier. Actuellement, ce processus n’est pas inclus dans la plupart des modèles du cycle naturel du carbone.
Des glissements de terrain dans les hautes Andes du Pérou exposent des roches pleines de matière organique à des intempéries qui peuvent libérer du CO2. Crédit : Robert Hilton
Le processus se produit lorsque des roches formées sur d’anciens fonds marins (où des plantes et des animaux étaient enfouis dans des sédiments) sont repoussées vers la surface de la Terre, par exemple lorsque des montagnes comme l’Himalaya ou les Andes se forment. Cela expose le carbone organique des roches à l’oxygène de l’air et de l’eau, qui peut réagir et libérer du CO.2. Cela signifie que les roches altérées pourraient être une source de CO2plutôt que l’évier communément supposé.
Méthodologie et résultats
Jusqu’à présent, mesurer le rejet de ce CO2 L’altération du carbone organique dans les roches s’est révélée difficile. Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé un élément traceur (rhénium) qui est libéré dans l’eau lorsque le carbone organique de la roche réagit avec l’oxygène. Prélever des échantillons d’eau de rivière pour mesurer la teneur en rhénium permet de quantifier le CO2 libérer. Cependant, échantillonner toutes les eaux des rivières du monde pour obtenir une estimation globale constituerait un défi de taille.
Pour passer à la surface de la Terre, les chercheurs ont fait deux choses. Premièrement, ils ont déterminé la quantité de carbone organique présente dans les roches proches de la surface. Deuxièmement, ils ont déterminé où ces éléments étaient exposés le plus rapidement, par l’érosion, dans des zones montagneuses escarpées.
Une forte érosion dans le sud de la France expose ces roches sédimentaires aux intempéries, libérant du CO2 à mesure que l’ancien carbone organique se décompose. Crédit : Robert Hilton
Le Dr Jesse Zondervan, chercheur qui a dirigé l’étude au Département des sciences de la Terre de l’Université d’Oxford, a déclaré : « Le défi était alors de savoir comment combiner ces cartes mondiales avec les données fluviales, tout en tenant compte des incertitudes. Nous avons introduit toutes nos données dans un superordinateur d’Oxford, simulant l’interaction complexe des processus physiques, chimiques et hydrologiques. En reconstituant ce vaste puzzle planétaire, nous pourrions enfin estimer le dioxyde de carbone total émis lorsque ces roches s’altèrent et exhalent leur ancien carbone dans l’air.
Cela pourrait alors être comparé à la quantité de CO2 pourrait être abaissé par l’altération naturelle des minéraux silicatés des roches. Les résultats ont identifié de nombreuses vastes zones où l’altération était un CO2 source, remettant en question la vision actuelle de l’impact de l’altération sur le cycle du carbone. Points chauds de CO2 les rejets étaient concentrés dans les chaînes de montagnes avec des taux de soulèvement élevés qui exposent les roches sédimentaires, comme l’est de l’Himalaya, les montagnes Rocheuses et les Andes. Le CO mondial2 Les rejets dus à l’altération du carbone organique des roches s’élèvent à 68 mégatonnes de carbone par an.
Le professeur Robert Hilton (Département des sciences de la Terre, Université d’Oxford), qui dirige le projet de recherche ROC-CO2 qui a financé l’étude, a déclaré : « C’est environ 100 fois moins que le CO humain actuel.2 émissions en brûlant des combustibles fossiles, mais cela est similaire à la quantité de CO2 est libéré par les volcans du monde entier, ce qui signifie qu’il est un acteur clé dans le cycle naturel du carbone sur Terre.
Implications et orientations futures
Ces flux pourraient avoir changé au cours du passé de la Terre. Par exemple, lors des périodes de formation des montagnes qui font remonter de nombreuses roches contenant de la matière organique, le CO2 les rejets ont peut-être été plus élevés, influençant le climat mondial dans le passé.
Les travaux en cours et à venir étudient comment les modifications de l’érosion dues aux activités humaines, parallèlement au réchauffement accru des roches dû aux changements climatiques anthropiques, pourraient accroître cette fuite naturelle de carbone. Une question que l’équipe se pose maintenant est de savoir si ce CO naturel2 les rejets augmenteront au cours du siècle à venir. « Actuellement, nous ne le savons pas. Nos méthodes nous permettent de fournir une estimation globale robuste, mais nous ne pouvons pas encore évaluer comment elle pourrait changer », déclare Hilton.
« Bien que les émissions de dioxyde de carbone dues à l’altération des roches soient faibles par rapport aux émissions humaines actuelles, une meilleure compréhension de ces flux naturels nous aidera à mieux prévoir notre budget carbone », a conclu le Dr Zondervan.
